工程热力学第六章热力学一般关系式和实际气体的性质

《工程热力学第六章热力学一般关系式和实际气体的性质》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、工程热力学6-7对比态原理和通用压缩因子图6-6实际气体的状态方程6-5理想气体状态方程用于实际气体的偏差6-4比热容的一般关系式6-3熵、热力学能和焓的一般关系式6-2麦克斯韦关系式6-1热系数第6章热力学一般关系式和实际气体的性质26-7对比态原理和通用压缩因子图6-6实际气体的状态方程6-5理想气体状态方程用于实际气体的偏差6-4比热容的一般关系式6-3熵、热力学能和焓的一般关系式6-2麦克斯韦关系式6-1热系数第6章热力学一般关系式和实际气体的性质3几个数学关系式设状态参数，则有：全微分的充要条件：4几个数学关系式循环关系式：链式关系式：5热系数三个由基本状态

2、参数p、T、v构成的偏导数、、有着明显的物理意义，称为热系数：物质在定容条件下压力随温度的相对变化率称为相对压力系数，也称为压力的温度系数，用表示，即6热系数物质在定温的条件下比体积随压力的相对变化率称为定温压缩率，用表示，即物质在定熵（即可逆绝热）条件下比体积随压力的相对变化率称为定熵压缩率或绝热压缩率，用表示，即7热系数物质在定压条件下的比体积随温度的相对变化率称为体膨胀系数，用α表示，即86-7对比态原理和通用压缩因子图6-6实际气体的状态方程6-5理想气体状态方程用于实际气体的偏差6-4比热容的一般关系式6-3熵、热力学能和焓的一般关系式6-2麦克斯韦关系式6

3、-1热系数第6章热力学一般关系式和实际气体的性质9问题对于理想气体容易得到du、dh、ds关系式，实际气体的关系式如何得到？10Helmholtz函数和Gibbs函数Helmholtz函数也称为亥姆霍兹自由能，定义为F=U-TS，单位为J，比亥姆霍兹自由能f=u-TsGibbs函数也称为吉布斯自由能，定义为G=H-TS，单位为J，比吉布斯自由能g=h-Ts11特性函数对于简单可压缩的纯物质系统，任意一个状态参数都可以表示为另外两个相互独立的状态参数的函数，称为状态函数。其中，有些状态函数可以用来确定系统的所有其他状态参数，称为特性函数。包括：12麦克斯韦关系式由此建立

4、了不可测的熵参数和容易测得的参数p、T、v之间的微分关系，是推导熵、热力学能、焓及比热容的热力学一般关系式的基础。136-7对比态原理和通用压缩因子图6-6实际气体的状态方程6-5理想气体状态方程用于实际气体的偏差6-4比热容的一般关系式6-3熵、热力学能和焓的一般关系式6-2麦克斯韦关系式6-1热系数第6章热力学一般关系式和实际气体的性质14熵的一般表达式即为第一ds方程。即为第二ds方程。15熵的一般表达式即为第三ds方程。16比热力学能的一般关系式理想气体的u、h仅仅是温度的函数，而实际气体的u、h不仅是温度的函数，还和p或v有关系。代入第一ds方程，可得第一d

5、u方程代入第二ds方程，可得第二du方程17比热力学能的一般关系式代入第三ds方程，可得第三du方程18比焓的一般关系式代入第二ds方程，可得第二dh方程196-7对比态原理和通用压缩因子图6-6实际气体的状态方程6-5理想气体状态方程用于实际气体的偏差6-4比热容的一般关系式6-3熵、热力学能和焓的一般关系式6-2麦克斯韦关系式6-1热系数第6章热力学一般关系式和实际气体的性质20比热容的一般关系式根据可得根据可得21比热容的一般关系式根据第一ds和第二ds方程可得用热系数代替：22比热容的一般关系式根据由循环关系式：23关于比热容比热容可以由状态参数确定，因此可由

6、状态方程求得T、v、均为正值，因此，物质的比定压热容恒大于等于比定容热容固体和液体的体膨胀系数和比体积都很小，因此在通常温度下，二者差别不大，因此在一般工程应用中固体和液体不区分二者，但气体必须区分。246-7对比态原理和通用压缩因子图6-6实际气体的状态方程6-5理想气体状态方程用于实际气体的偏差6-4比热容的一般关系式6-3熵、热力学能和焓的一般关系式6-2麦克斯韦关系式6-1热系数第6章热力学一般关系式和实际气体的性质25压缩因子的概念理想气体的基本假设是气体分子不占体积和分子之间没有作用力，理想气体状态方程为，即而对于实际气体，令，称为压缩因子26压缩因子的特

7、点压缩因子Z是温度、压力相同时的实际气体比体积与理想气体比体积之比。压缩因子Z反映了实际气体偏离理想气体的程度，不仅与气体的种类有关，还和气体所处的状态温度和压力有关。27压缩因子的特点>1=1<1气体分子间存在着引力，气体被压缩，分子间引力增大，因此气体的体积在分子引力作用下比不考虑引力要小，因此多数实际气体的Z值首先随着压力的增大而减小，即v1。286-7对比态原理和通用